本申請涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電聚酯纖維。
背景技術(shù)：
靜電會導(dǎo)致紡織品的使用過程中吸塵污染，服裝糾纏人體產(chǎn)生粘附不適感，而且靜電刺激會對人體健康產(chǎn)生不利影響。
化纖衣服的靜電現(xiàn)象更加嚴重，極易吸附空氣中帶相反電荷的塵埃微粒，使衣服污染。貼身穿著化纖內(nèi)衣，皮膚會產(chǎn)生刺癢感，穿著舒適性下降。
聚酯面料衣服，由于摩擦起電，產(chǎn)生的靜電壓往往會很高，在導(dǎo)體時便會放電，產(chǎn)生令人不舒適的電擊。
目前市場上的抗靜電聚酯纖維很多，抗靜電聚酯面料通常通過三種的方式實現(xiàn)；一種是采用后整理方法，將抗靜電劑附著在織物表面，但是抗靜電的耐久性較差，影響其應(yīng)用效果；另一種是將導(dǎo)電纖維，如金屬纖維、碳纖維或鍍銀纖維按照一定的方式、一定的比例添加到織物中，抗靜電性能優(yōu)異，但是面料的手感差或成本很高，在服用服裝的應(yīng)用上受到很大限制；第三種是在滌綸紡絲過程中加入炭黑或石墨獲得抗靜電纖維，通過這種方式獲得的抗靜電纖維具有一定的色澤，使用這種纖維的面料的顏色會受到限制，染成淺色時會影響面料外觀。
因此，如何提供一種價格便宜、耐久性好且適合染成淺色的抗靜電聚酯纖維成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本申請?zhí)峁┮环N抗靜電聚酯纖維，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本申請?zhí)峁┮环N抗靜電聚酯纖維，包括：皮層和芯層；其中所述皮層包括：聚酯纖維和分散設(shè)置于所述聚酯纖維內(nèi)的抗靜電復(fù)配微粒；所述芯層包括：所述聚酯纖維，所述皮層包覆于所述芯層的外壁，構(gòu)成具有皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維。
優(yōu)選的，所述抗靜電復(fù)配微粒包括：抗靜電劑、抗靜電增效劑和分散劑混合制成。
優(yōu)選的，所述抗靜電劑包括：納米氧化鋅微粒和納米摻銻二氧化鋅微粒混合物。
優(yōu)選的，所述抗靜電增效劑為納米氯化鈣微粒。
優(yōu)選的，所述分散劑包括：十六烷基三甲基溴化銨或聚乙烯蠟。
優(yōu)選的，所述抗靜電復(fù)配微粒包括：微粒修飾劑，與所述抗靜電劑、抗靜電增效劑和分散劑混合，分散設(shè)置于所述聚酯纖維基體的皮層內(nèi)。
優(yōu)選的，所述微粒修復(fù)劑包括：鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC—311、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。
優(yōu)選的，所述復(fù)配微粒層占所述皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維的皮層的質(zhì)量百分比范圍為大于等于2％，小于等于17％。
優(yōu)選的，所述抗靜電復(fù)配微粒層中的微粒粒徑范圍為大于等于5nm，小于等于100nm。
優(yōu)選的，所述皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維的皮層和芯層的質(zhì)量比為2:8至7：3。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下優(yōu)點:本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維一方面：通過在具有皮芯結(jié)構(gòu)的聚酯纖維基體的皮層分散設(shè)置抗靜電復(fù)配微粒，從而獲得具有良好抗靜電性能和牢度的聚酯纖維。
另一方面通過控制抗靜電復(fù)配微粒的粒徑和配比，以及在抗靜電劑中加入抗靜電增效劑，能夠降低抗靜電劑的用量，在降低成本的同時提高抗靜電聚酯纖維的抗靜電性能。
以及，通過在所述抗靜電復(fù)配微粒中加入微粒修飾劑，對抗靜電復(fù)配微粒進行表面修飾，提高復(fù)配微粒與聚酯纖維基體的相容性。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本申請?zhí)峁┑囊环N抗靜電聚酯纖維的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本申請。但是本申請能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本申請內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本申請不受下面公開的具體實施的限制。
請參考圖1所示，圖1是本申請?zhí)峁┮环N抗靜電聚酯纖維的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述抗靜電聚酯纖維10包括：聚酯纖維基體和抗靜電復(fù)配微粒；所述聚酯纖維基體為皮芯結(jié)構(gòu)，所述抗靜電復(fù)配微粒分散設(shè)置于所述聚酯纖維基體的皮層，構(gòu)成皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維10。
需要說明的是，皮芯結(jié)構(gòu)可以具有同心圓型斷面、偏心圓型斷面和異形斷面等，在本實施中，采用同心圓型端面為實施例對本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維的結(jié)構(gòu)進行說明。
在本實施中，皮芯結(jié)構(gòu)是有一種組分作為芯層11，也就是聚酯纖維基體；另一種組分皮層12，也就是抗靜電復(fù)配微粒，皮層12包覆在芯層11外側(cè)并沿纖維軸向復(fù)合而成。在本實施中，聚酯纖維基體可以為偏心型、同心型等形式的皮芯結(jié)構(gòu)，所述皮層12與所述芯層11的組分可以相同也可以不同。
在本實施中所述皮層12與所述芯層11可以選用同一種組份。
所述抗靜電復(fù)配微粒包括：抗靜電劑、抗靜電增效劑和分散劑混合制成。在本實施中，所述抗靜電劑包括：納米氧化鋅微粒和納米摻銻二氧化鋅微粒混合物；所述抗靜電增效劑包括：納米氯化鈣微粒。
為提高抗靜電復(fù)配微粒與所述聚酯纖維基體的相容性，所述抗靜電復(fù)配微粒還包括：微粒修飾劑，與所述抗靜電劑、抗靜電增效劑和分散劑混合，分散設(shè)置于所述聚酯纖維基體的皮層12內(nèi)，修飾抗靜電復(fù)配微粒的表面。
在本實施中，所述微粒修飾包括：自鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC—311、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述分散劑包括：十六烷基三甲基溴化銨或聚乙烯蠟。
在本實施中，所述抗靜電復(fù)配微粒以重量份計算，所述抗靜電復(fù)配微粒的組份的重量份數(shù)為：納米摻銻二氧化鋅5～60份(抗靜電劑)，優(yōu)選為15～50份；納米氧化鋅10～70份(抗靜電劑)，優(yōu)選為20～60份；納米氯化鈣0.5～10份(抗靜電增效劑)，優(yōu)選為2～7份；微粒修飾劑0.5～5份，優(yōu)選為3～5份；分散劑0.5～6份，優(yōu)選為2～5份。
本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維10為提高抗靜電能力，在本實施中，所述納米氧化鋅微粒和納米摻銻二氧化鋅微粒以及納米氯化鈣微粒均為納米級無機顆粒，即為：粒徑小于等于100nm的粒度級別。在本實施中，上述微粒的粒徑大小范圍均為大于等于20nm，小于等于60nm；整體的抗靜電復(fù)配微粒的粒徑大小范圍為大于等于5nm，小于等于100nm。
分散在所述聚酯纖維基體的皮層12的抗靜電復(fù)配微粒占所述皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗靜電聚酯纖維10的皮層12的質(zhì)量百分比的范圍為大于等于2％，小于等于17％。
皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維10的皮層12和芯層11的質(zhì)量比可為2:8至7:3。
在本實施中，所述皮層的密度可以是1.35g/cm3。
本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維，通過控制抗靜電復(fù)配微粒的粒徑和配比，以及在納米氧化鋅和納米摻銻二氧化鋅的抗靜電劑中加入抗靜電增效劑納米氯化鈣，降低抗靜電劑的用量，在降低成本的同時提高抗靜電聚酯纖維的抗靜電性能。通過在所述抗靜電復(fù)配微粒中加入微粒修飾劑，對抗靜電復(fù)配微粒進行表面修飾，提高復(fù)配微粒與纖維基體的相容性，通過皮芯復(fù)合紡絲使抗靜電復(fù)配微粒均勻分散于聚酯纖維基體的皮層12中，從而獲得具有牢度好、抗靜電微粒的用量少、纖維強度高、抗靜電性能優(yōu)越的聚酯纖維，且本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維或添加所述抗靜電聚酯纖維的面料更適于染成淺色或熒光色。
基于上述本申請還提供一種抗靜電聚酯纖維的制造方法，包括：
1)將抗靜電劑、抗靜電增效劑和分散劑依次攪拌混合、過濾、烘干、研磨形成抗靜電復(fù)配微粒；
在步驟1)具體實現(xiàn)過程可以是：將納米氯化鈣(抗靜電增效劑)、納米摻銻二氧化鋅(抗靜電劑)、納米氧化鋅(抗靜電劑)、十六烷基三甲基溴化銨(分散劑)或聚乙烯蠟(分散劑)、微粒修飾劑和溶劑在攪拌的條件下混合，形成混合后的微粒。
為提高抗靜電復(fù)配微粒與聚酯纖維基體的相容性，所述抗靜電復(fù)配微粒中還可以包括微粒修飾劑。將混合后的微粒與微粒修飾劑都加入到容器中，再加入溶劑，在一定溫度下攪拌一段時間。
本申請實施例也可以將納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅、分散劑及溶劑先混合，通常攪拌10min～15min后，再將得到的抗靜電復(fù)配微粒的懸浮液與微粒修飾劑攪拌混合。
本申請對進行混合等處理所用的容器沒有特殊限制；所述溶劑可以為水或乙醇，其用量使上述物料能進行混合等處理即可。在最后一次加料后，所述攪拌的溫度優(yōu)選為65℃～75℃；所述攪拌的時間可為60min～80min；所述攪拌的速度可為300r/min。
在本實施中所述納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.5～10)：(5～60)：(10～70)；優(yōu)選為(2～7)：(20～60)：(15～50)，更優(yōu)選為(3～6):(25～50):(20～40)。
2)將聚酯切片與所述抗靜電復(fù)配微粒均勻混合，依次經(jīng)擠出、冷卻、造粒和真空干燥形成抗靜電聚酯切片(抗靜電聚酯微粒)。
該步驟2)中所述聚酯切片的重量百分比范圍為大于等于45％，小于等于95％；含有微粒修飾劑的所述抗靜復(fù)配微粒的質(zhì)量百分比范圍為大于等于10％，小于等于40％。優(yōu)選的，所述聚酯切片的重量百分比范圍為大于等于60％，小于等于90％。
3)將所述抗靜電聚酯切片(抗靜電聚酯微粒)與普通聚酯切片(普通聚酯微粒)干燥處理。
在該步驟3)中干燥可以為真空干燥，干燥溫度范圍為大于等于65℃，小于等于85℃，干燥時間范圍為大于等于15h，小于等于40h；所述抗靜電聚酯切片的含水率小于等于45PPM，普通聚酯切片的含水率小于等于35PPM。
4)將干燥后的抗靜電聚酯切片與干燥后的普通聚酯切片加工獲得原絲；
在步驟4)中的原絲為具有皮層12和芯層11的皮芯結(jié)構(gòu)，所述皮層12是將抗靜電聚酯切片分散在所述普通聚酯切片中而形成，所述芯層11由所述普通聚酯切片形成。也可以理解的，在制造過程中，所述皮層12是以與所述芯層11組份相同組分作為基礎(chǔ)組分，在該基礎(chǔ)組分中均勻添加抗靜電聚酯切片，從而抗靜電聚酯切片分散在所述皮層12內(nèi)，使所述皮層12具有抗靜電的功能。
5)對4)中的所述原絲依次進行高倍拉伸、二次拉伸、熱定型和卷繞，獲得皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維。
通過上述步驟5)獲得的皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗靜電聚酯纖維可以為長絲或者為短纖。
基于上述內(nèi)容，本申請還提供一種抗靜電復(fù)配微粒，具體可參考上述抗靜電聚酯纖維的描述，此處僅為示意性描述。所述抗靜電復(fù)配微粒，包括：抗靜電劑、抗靜電增效劑和分散劑混合制成，其中，以重量份計，所述抗靜電劑包括：納米氧化鋅10～70份和納米摻銻二氧化鋅5～60份；所述抗靜電增效劑包括：0.5-10份的納米氯化鈣；所述分散劑包括：0.5～6份的十六烷基三甲基溴化銨或聚乙烯蠟。
所述抗靜電復(fù)配微粒還包括：微粒修飾劑，其以重量份計為0.5～5份。所述微粒修飾劑包括：鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC—311、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。
本實施例中，所述抗靜電復(fù)位微粒的粒徑范圍為大于等于5nm，小于等于100nm。
可以理解的是，所述復(fù)配微粒包括氯化鈣、氧化鋅、納米摻銻二氧化鋅、微粒修飾劑、分散劑的物料制成。其中，所述氯化鈣、氧化鋅、納米摻銻二氧化鋅均是納米級無機顆粒，所述納米級是指小于等于100nm的粒度級別。在本申請的實施例中，所述納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅的粒徑均為20nm～60nm；本申請對所述抗靜電所采用的微粒來源沒有特殊限制。
本申請的抗靜電復(fù)配微粒將納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅、分散劑和微粒修飾劑進行復(fù)配得到，其中，所述復(fù)配微粒中的納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅的質(zhì)量比優(yōu)選為(2～7)：(20～60)：(15～50)，更優(yōu)選為(3～6):(25～50):(20～40)。
為進一步理解本申請，以下提供具體實現(xiàn)方式的實施例對上述內(nèi)容進行說明。
實施例1
首先，將納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅加入到水中，均勻攪拌10min，得到復(fù)配微粒懸浮液；再將3-氨丙基三乙氧基硅烷添加到復(fù)配微粒懸浮液中，在65℃時均勻攪拌70min；其中，納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅的質(zhì)量比為1:55:50，懸浮液中微粒質(zhì)量總和與3-氨丙基三乙氧基硅烷和十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量之比80：1：1，納米氯化鈣的粒徑為5nm～30nm，納米摻銻二氧化鋅的粒徑為5nm～25nm、納米氧化鋅的粒徑為5nm～25nm。
其次，經(jīng)過濾得到3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的復(fù)配微粒樣品，再依次經(jīng)過烘干、充分研磨，得到粒徑為5nm～30nm的復(fù)配微粒。
再次，將聚酯切片與抗靜電復(fù)配微粒均勻混合，通過擠出機熔融擠出、冷卻、造粒和真空干燥，制備得到抗靜電聚酯切片?？轨o電復(fù)配微粒占抗靜電聚酯切片質(zhì)量的15％～30％。
再次，將干燥后的抗靜電聚酯切片與干燥后的普通聚酯切片分別經(jīng)雙螺桿擠出得到原絲。雙螺桿擠出的步驟可通過雙組分復(fù)合紡絲機實現(xiàn)。
最后，將原絲依次進行高倍拉伸、二次拉伸、熱定型、卷繞，得到皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗靜電聚酯纖維。
實施例2
首先，將納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅加入到無水乙醇中，均勻攪拌10min，得到復(fù)配微粒懸浮液；再將γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷添加到復(fù)配微粒懸浮液中，在70℃時均勻攪拌60min；其中，納米氯化鈣、納米摻銻二氧化鋅、納米氧化鋅的質(zhì)量比為2:50:55，懸浮液中微粒質(zhì)量總和與γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量之比70：1：1，納米氯化鈣的粒徑為5nm～35nm，納米摻銻二氧化鋅的粒徑為5nm～30nm、納米氧化鋅的粒徑為5nm～35nm。
其次，經(jīng)過濾得到γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷修飾的復(fù)配微粒樣品，再依次經(jīng)過烘干、充分研磨，得到粒徑為15nm～60nm的復(fù)配微粒。
再次，將聚酯切片與抗靜電復(fù)配微粒均勻混合，通過擠出機熔融擠出、冷卻、造粒和真空干燥，制備得到抗靜電聚酯切片?？轨o電復(fù)配微粒占抗靜電聚酯切片質(zhì)量的20％～35％。
再次，將干燥后的抗靜電聚酯切片與干燥后的普通聚酯切片分別經(jīng)雙螺桿擠出得到原絲。雙螺桿擠出的步驟可通過雙組分復(fù)合紡絲機實現(xiàn)。
最后，將原絲依次進行高倍拉伸、二次拉伸、熱定型、卷繞，得到皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)抗靜電聚酯纖維。
本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維能夠按常規(guī)方法制造成滌綸抓毛面料和滌綸搖粒絨面料，然后按照國家標準GB-T12703.1-2008《紡織品靜電性能的評定第1部分：靜電壓半衰期》和GB/T 12703.2-2009《紡織品靜電性能的評定第2部分：電荷面密度》和的方法測定織物在不同洗滌條件下的抗靜電性能，結(jié)果如下：
表1：不同洗滌次數(shù)后的抗靜電性能
表1中檢測數(shù)據(jù)只針對上述檢測樣品。
功能樣：織入本發(fā)明所提供的抗靜電纖維的面料。
對比樣：織入其它抗靜電纖維的面料。
其中對比樣中的抗靜電纖維與本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維具有相同的丹尼爾數(shù)，且所含有的抗靜電復(fù)配微粒由氯化鈣、氧化錫和碘化銅組成。
對比樣與功能樣的織物組織相同、抗靜電紗的比例相同，且采用相同的后整理工藝。
實施例3為滌綸抓毛面料,實施例4為滌綸搖粒絨面料。
從測試數(shù)據(jù)可以看到，本申請實施例提供的抗靜電纖維，均具有抗靜電性能。實施例3和實施例4的對比樣和功能樣在洗前和30次水洗后，電荷面密度均小于7μC/m2，電荷面密度符合耐久性抗靜電紡織品的指標要求，但是功能樣的電荷面密度小于對比樣的電荷面密度，說明實施例3和實施例4的對比樣和功能樣面料中織入抗靜電聚酯纖維后具有良好的耐水洗牢度，且織入本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維具有良好的抗靜電性能。
實施例3和實施例4的對比樣在洗前和30次水洗后，靜電壓半衰期均只能達到C級要求；實施例3和實施例4的功能樣在洗前和30次水洗后，靜電壓半衰期均大小于2s，靜電壓半衰期指標符合抗靜電性能料A級的要求，說明實施例3和實施例4的面料中織入本申請?zhí)峁┑目轨o電聚酯纖維后具有良好的耐水洗牢度且抗靜電性能更優(yōu)異。
本申請雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本申請，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本申請的保護范圍應(yīng)當以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準。